Il cristallo di perovskite cambia forma con la luce: è una risorsa per il nostro futuro
Un team di ricerca dell'Università King Abdullah per la Scienza e la Tecnologia (KAUST), Arabia Saudita, ha identificato un cristallo di perovskite in grado di cambiare struttura e dimensioni quando esposto alla luce. La scoperta, spiegano gli scienziati coordinati dal professor Jr-Hau Egli, ingegnere elettronico presso l'ateneo di Thuwal, potrebbe sfociare nello sviluppo di nuovi dispositivi optoelettronici, ovvero attivabili con una semplice fonte luminosa.
I cristalli di perovskite, così chiamati in omaggio al loro primo scopritore, il collezionista e politico russo Lev Perovskij, sono un variegato gruppo di minerali (alcuni dei quali artificiali) di forma cubica e aspetto opaco, caratterizzati da proprietà chimico-fisiche piuttosto peculiari. Alcuni di essi, infatti, grazie all'eccellente capacità di convertire l'energia solare in elettricità, sono da anni sotto la lente di ingrandimento degli scienziati. In futuro potrebbero rappresentare il cuore pulsante degli impianti fotovoltaici di nuova generazione, attualmente legati al silicio, ma al momento si riscontrano diverse difficoltà tecniche. La principale è rappresentata dalla resistenza: uno strato di perovskite, infatti, smette di produrre energia dopo pochi giorni, venendo facilmente deteriorato da fattori come umidità, pioggia e raggi UV.
Mentre analizzavano uno specifico minerale di perovskite, chiamato MAPbBr3, il professor Egli e colleghi si sono accorti della sua grande robustezza e in particolar modo della capacità di “fotostrizione”, un fenomeno che permette a determinati minerali di cambiare forma quando esposti alla luce. Generalmente i materiali con tale capacità sono di natura organica e hanno una scarsa stabilità, ma il cristallo di perovskite può essere agevolmente controllato nel suo processo di attivazione.
Per valutarne a fondo le capacità, gli scienziati sauditi hanno sfruttato la spettroscopia di Raman e una pressione meccanica, riuscendo così a calcolare così l'ottimo “coefficiente di fotostabilità” di MAPbBr3, pari a 1,25 percento. “Grazie alla sua robustezza e alla stabilità potremmo utilizzare questo materiale per fabbricare dispositivi optoelettronici di nuova generazione, compresi strumenti wireless e altre applicazioni controllate dalla luce”, ha sottolineato con ottimismo il dottor Tzu-Chiao Wei, uno dei ricercatori impegnati nello studio del cristallo. I dettagli della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica specializzata Advanced Materials.
[Credit: Rob Lavinsky/iRocks.com]
